Piesātinājuma spektroskopijas signālu modelēšana 87Rb D2 pārejai AC-Štarka efekta ietekmē

Abstract

Darba pamatā ir piesātinājuma spektroskopijas eksperimenta $^{85}Rb$/$^{87}Rb$ planajā šūnā absorbcijas signālu aproksimācija. No $^{87}$Rb D2 $F_g$=2 aproksimācijas datiem tiek veikti SSS pārēju frekvences pārbaudes (D. Steck "Rubidium 87 D Line Data"). Tiek modelētas magnetiskā dipola $\mathcal{A}$ un elektriskā kvadrupola $\mathcal{B}$ konstantes un ar to inkorporāciju $\Delta E_{HFS}$ ir salīdzināti ierosinātas SSS termi, veikta analīze par $\mathcal{A}$, $\mathcal{B}$ atkarību no lauka jaudas. Veiktā arī $F_g=2 \rightarrow F_e$ \textit{VSOPS} relatīvo stiprumu pārbaude. Eksperiments veikts ar Kvantu Frekvenču Ķemmi, kura deva iespēju iegūt pārēju absolūtas frekvences vērtības kombinācijā ar $^{85}Rb$/$^{87}Rb$ atomstandartu (ultraprecīzā spektroskopija). Apskatīta Blohinceva modeļa un Kramersa-Hennebergera robežgadījuma teorija. Modelēts $^{87}$Rb Autlera-Taunsa nobīdes klasiski (ACŠE) un apskatītas centrālo frekvenču nobīdes atkarībā no lāzerjaudas (izmantota vairāku grupu superpozīcija), kas attiecīgi korelē $\mathcal{A}$, $\mathcal{B}$ konstanšu vērtības. Izveidots kods 2-līmeņu aproksimācijai, topoša raksta mērķis izveidot visparinātu superpozīcijas sistēmu ar efektīvo Hamiltoniānu (dotajā momentā šāds efektīvais modelis nepastāv arī zināmā literatūrā). Topošam B-eksperimentam ir modelēta magnētisku apakšlīmeņu sistēma (ar relatīvo stiprumu pārējām) un Breit-Rabi diagramatika. Nākamais mērķis ir konstanšu modelēšana un analīze ir $F_g$ sašķelšanai, kā arī apskatīt gadījumu, kad neatkarīgi pastāv \textit{DC} Štarka efekts.

Underlying basis of current thesis is approximation of absorption signals incorporating Saturation Spectroscopy techniques for $^{85}Rb$/$^{87}Rb$ experiment in MTC. First check involved frequencies of $^{87}$Rb D2 $F_g$=2 HFS transitions from corresponding interpolation data (complete correspondence on D2 established with D. Steck "Rubidium 87 D Line Data"). Modelling was on done on magnetic dipole $\mathcal{A}$, $\mathcal{B}$ electric quadrupole constants with their incorporation in $\Delta E_{HFS}$ and consequent HFS excited term checks, in addition, analysis on $\mathcal{A}$, $\mathcal{B}$ dependence on laser power is performed (with multiple 2-level groups superposition), also calculations and check on $F_g=2 \rightarrow F_e$ \textit{VSOPS} relative transition strengths are created. OFC in combination with $^{85}Rb$/$^{87}Rb$ atomic radiostandard approach was applied in experiment as it led to straightforward tests on absolute frequency values and possible applicability of ultraprecise sprectroscopy. Regarding AC Stark effect, a Blochincev model and Kramers-Henneberger limiting case theory is analysed. An approach for modelling Autler-Townes classical shifts (ACSE) and their dependence on laser power is applied, as that correlates arguments made on $\mathcal{A}$, $\mathcal{B}$ calculations. A 2-level system code is demonstrated for AT shifts, main aim for current upcoming paper is to write a generalized superposition system with effective Hamiltonian (up to now no such general model exists in known sources). A magnetic sublevel system (with corresponding relative strength transitions) is modelled for near future B-field experiment, the latter applies for Breit-Rabi diagrammar. Next aim would be to model and analyse constants for $F_g$ splitting and DCSE on separate experiment.